Анализ геологических разрезов скважин, сооружаемых в Донбассе, позволил сделать вывод, что разрезы весьма насыщены проницаемыми зонами геологического и техногенного характера. В таких условиях применение любых, включая и специальные промывочные жидкости, сопряжено с высокой вероятностью их потери. В подобных условиях целесообразно применять нетрадиционный способ пульсирующей промывки скважины оставшейся в ней жидкостью с помощью погружных объемных пневматических вытеснителей (пульсационных насосов). Возможность продолжать бурение в условиях, когда в скважине находится низкий уровень промывочной жидкости, сводит к минимуму ее дальнейшее поглощение в проницаемую зону по причине малой величины гидростатического давления на ее уровне.
Прямая пульсирующая промывка (рис.1а) создается путем периодического вытеснения жидкости из погружной вытеснительной камеры 2 через нагнетательный клапан 3 на забой скважины 5 сжатым воздухом, подающимся в нее по колонне бурильных труб 1. После завершения этапа вытеснения рабочего цикла пневматического вытеснителя камера заполняется через всасывающий клапан 4 за счет гидростатического давления столба жидкости.
Обратная промывка будет создаваться, если нагнетательный и всасывающий клапаны выполнить так, как это показано на рис.1б. Тогда на этапе вытеснения жидкость будет выходить через клапан 3 в затрубное пространство между стенками скважины и корпусом вытеснительной камеры, минуя забой скважины, поскольку это будет линия наименьшего гидравлического сопротивления. Промывка забоя осуществляется при заполнении вытеснительной камеры через клапан 4 за счет гидростатического давления столба жидкости.
Рекомендовать обратную промывку при значительном понижении динамического уровня в скважине весьма рискованно, так как гидростатического давления столба жидкости может не хватить для преодоления местных сопротивлений в гидравлическом контуре при заполнении вытеснительной камеры на активной фазе рабочего цикла. Автором предлагается конструкция пульсационного насоса, создающего прямую пульсирующую промывку, в котором воздухораспределение осуществляется двухклапанным погружным воздухораспределителем.
В конструкции реализована возможность использовать давление гидростатического столба жидкости для повышения давления на поршневой элемент, используемый в воздухораспределительном механизме.
*Научный руководитель - доц. Филимоненко Н.Т.